Дюбели кровельные: классификация, расчёт и подбор
Как правильно подобрать кровельный дюбель?
Подбор кровельного дюбеля выполняется на основе трёх параметров: тип и прочность материала основания, расчётная ветровая нагрузка на кровлю и толщина закрепляемого кровельного пирога. Согласно СП 17.13330.2017, каждый дюбель должен обеспечивать восприятие расчётного ветрового отсоса с коэффициентом запаса не менее 1,5. Некорректный подбор дюбеля — основная причина отрыва кровельного ковра при штормовых ветрах.
Классификация кровельных дюбелей
1. Забивные дюбели
Забивной дюбель представляет собой полимерную (полиамид PA6 или полипропилен PP) гильзу с распорной зоной, фиксируемой в основании путём забивки стального сердечника (гвоздя) или вкручивания самореза. При забивке сердечника распорная зона расширяется, создавая фрикционное сцепление со стенками отверстия.
Преимущества: высокая скорость монтажа (до 300 шт./час), низкая стоимость, нечувствительность к буровой муке.
Недостатки: ограниченная несущая способность в пустотелых и слабых основаниях, невозможность демонтажа без разрушения, чувствительность к точности диаметра отверстия.
Область применения: монолитный железобетон класса B15 и выше, полнотелый кирпич марки M100 и выше.
2. Винтовые дюбели
Винтовой дюбель имеет наружную резьбу на полимерной гильзе, которая вкручивается непосредственно в предварительно просверленное отверстие. Фиксация происходит за счёт врезания резьбы в материал основания. Внутренняя полость дюбеля принимает саморез или шпильку для крепления кровельного пирога.
Преимущества: высокая несущая способность (до 2,5 кН в бетоне B25), возможность применения в пустотелых плитах, демонтаж без разрушения, меньшая чувствительность к качеству отверстия.
Недостатки: более высокая стоимость, необходимость контроля момента затяжки, ограничение по минимальной толщине стенки пустотной плиты.
Область применения: все типы бетонных оснований, пустотные плиты перекрытий, газобетон (со специальной резьбой).
3. Телескопические дюбели
Телескопический дюбель состоит из двух частей: неподвижной гильзы, закреплённой в основании, и подвижного стакана, соединённого с кровельной шайбой. Подвижная часть компенсирует вертикальные перемещения кровельного пирога, возникающие при температурных деформациях и усадке утеплителя.
Преимущества: компенсация деформаций до 20 мм, исключение разрыва гидроизоляционного ковра, увеличение срока службы кровли.
Недостатки: самая высокая стоимость, сложность монтажа, ограниченная область применения.
Область применения: кровли с толстым слоем утеплителя (более 150 мм), инверсионные кровли, кровли с высокой амплитудой температурных колебаний.
Сравнительная таблица типов кровельных дюбелей
| Параметр | Забивной дюбель | Винтовой дюбель | Телескопический дюбель |
|---|---|---|---|
| Несущая способность в бетоне B25, кН | 0,8–1,5 | 1,5–2,5 | 1,2–2,0 |
| Несущая способность в пустотной плите, кН | 0,3–0,6 | 0,8–1,5 | 0,6–1,2 |
| Скорость монтажа, шт./час | 250–350 | 150–250 | 80–120 |
| Возможность демонтажа | Нет | Да | Да |
| Компенсация деформаций | Нет | Нет | Да (до 20 мм) |
| Относительная стоимость | 1,0 (базовая) | 1,5–2,0 | 2,5–3,5 |
| Диаметр отверстия, мм | 8 | 8–10 | 8–10 |
| Глубина анкеровки, мм | 40–60 | 30–50 | 40–60 |
Расчёт количества дюбелей на м²
Количество дюбелей определяется расчётом на действие ветрового отсоса. Расчётная ветровая нагрузка вычисляется по СП 20.13330.2016:
Wрасч = W0 × k(ze) × cp × γf
где:
- W0 — нормативное ветровое давление, кПа (табл. 11.1 СП 20.13330.2016);
- k(ze) — коэффициент высоты (табл. 11.2);
- cp — аэродинамический коэффициент (прил. Д СП 17.13330.2017);
- γf = 1,4 — коэффициент надёжности по ветровой нагрузке.
Требуемое количество дюбелей на 1 м²:
n = Wрасч / (Nd / kзап)
где:
- Nd — расчётная несущая способность дюбеля на вырыв, кН (по протоколу испытаний);
- kзап — коэффициент запаса: 1,5 для бетона, 2,0 для пустотных плит и газобетона.
Пример расчёта
Исходные данные: здание высотой 20 м в г. Москва (I ветровой район, W0 = 0,23 кПа), тип местности B, кровля плоская, основание — монолитная ж/б плита, дюбель винтовой с Nd = 1,8 кН.
- k(ze) = 0,85 (для ze = 20 м, тип местности B, табл. 11.2).
- cp = –0,9 (угловая зона), cp = –0,5 (рядовая зона).
- Wрасч,угл = 0,23 × 0,85 × 0,9 × 1,4 = 0,246 кПа.
- Wрасч,ряд = 0,23 × 0,85 × 0,5 × 1,4 = 0,137 кПа.
- Nd / kзап = 1,8 / 1,5 = 1,2 кН.
- nугл = 0,246 / 1,2 = 0,205 шт./м² → 1 дюбель на 4,9 м² → принимаем 1 дюбель на 2,5 м² (шаг 1,6×1,6 м) с учётом конструктивных требований.
- nряд = 0,137 / 1,2 = 0,114 шт./м² → 1 дюбель на 8,8 м² → принимаем 1 дюбель на 5 м² (шаг 2,2×2,2 м).
Таблица несущей способности дюбелей по типам основания
| Тип основания | Забивной дюбель, кН | Винтовой дюбель, кН | Телескопический дюбель, кН | Коэф. запаса |
|---|---|---|---|---|
| Бетон B15 | 0,6–0,9 | 1,0–1,5 | 0,8–1,2 | 1,5 |
| Бетон B25 | 0,8–1,5 | 1,5–2,5 | 1,2–2,0 | 1,5 |
| Бетон B30 | 1,0–1,8 | 1,8–3,0 | 1,5–2,5 | 1,5 |
| Пустотная плита (стенка 30 мм) | 0,3–0,5 | 0,8–1,2 | 0,6–1,0 | 2,0 |
| Пустотная плита (стенка 40 мм) | 0,4–0,7 | 1,0–1,5 | 0,8–1,2 | 2,0 |
| Газобетон D500 | 0,2–0,3 | 0,5–0,8 | 0,4–0,6 | 2,0 |
| Полнотелый кирпич M150 | 0,5–0,8 | 0,8–1,2 | 0,6–1,0 | 2,0 |
| Профлист (t = 0,7 мм) | — | 1,5–2,5 (на срез) | — | 1,5 |
Требования к монтажу кровельных дюбелей
- Диаметр бура должен соответствовать номинальному диаметру дюбеля. Для дюбеля Ø8 мм используется бур Ø8,0 мм (допуск +0,3 мм).
- Глубина отверстия = глубина анкеровки + 15 мм (компенсация буровой муки).
- Отверстие очищается от буровой муки продувкой или трёхкратным проходом бура.
- Минимальное расстояние от оси дюбеля до края бетонного основания — 50 мм.
- Минимальное межосевое расстояние — 100 мм.
- Запрещается установка дюбелей в швы между сборными плитами.
- При монтаже в пустотные плиты глубина анкеровки не должна превышать толщину верхней полки плиты.
- Температура монтажа: от –15 °C до +40 °C (для полиамидных дюбелей).
Контроль качества и испытания
Согласно ГОСТ 33789-2016, приёмочный контроль кровельных дюбелей включает:
- Визуальный осмотр 100% установленных дюбелей на предмет плотности прилегания шайбы.
- Выборочные испытания на вырыв в количестве 5 шт. на каждые 500 м² кровли, но не менее 5 шт. на объект.
- Усилие вырыва при испытаниях должно составлять не менее 80% от паспортного значения Nd.
- При отрицательном результате испытаний производится удвоение выборки; при повторном отрицательном результате — сплошной контроль зоны.
Заключение
Корректный подбор кровельного дюбеля по типу основания и расчётной ветровой нагрузке — критически важный этап проектирования плоской кровли. Винтовые дюбели обеспечивают наилучшее соотношение несущей способности и универсальности применения, в то время как телескопические дюбели незаменимы на кровлях с высокими деформационными нагрузками. Расчёт количества дюбелей должен выполняться с обязательным зонированием кровли и применением коэффициентов запаса, регламентированных СП 17.13330.2017.
Нормативные документы
- СП 17.13330.2017 «Кровли» (актуализированная редакция СНиП II-26-76).
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*).
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
- ГОСТ 33789-2016 «Анкеры механические для крепления в бетоне. Методы испытаний».
- ГОСТ 9561-2016 «Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооружений».
- ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия».
- ГОСТ 24045-2016 «Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства».
- ГОСТ 530-2012 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
